Fixarea suprafetei necesare a fi ocrotite

FIXAREA SUPRAFETEI NECESARE A FI

OCROTITE

Fixarea suprafetei ce urmeaza sa fie ocrotita este esentiala, deoarece trebuie sa raspunda la cat mai multe din criteriile de selectare.

Pentru obiectivele nebiologice suprafata este usor de determinat, ea trebuind sa cuprinda obiectivul in totalitate, cu o marja de siguranta. Cu cat este mai mic, cu atat fixarea suprafetei este mai usoara, ca de exemplu pentru un punct fosilifer, un masiv bazaltic, o cascada. La obiectivele mai mari, de exemplu un munte care se protejeaza pentru peisaj, fixarea suprafetei este aleatorie si depinde de conditiile concrete (proprietate, utilizarea terenului, gradul de protectie necesar) pentru a fixa limitele. La o pestera, se pune intrebarea, ce se protejeaza, doar intrarea sau intregul teritoriu de desfasurare a ei in subteran ? Tot asa, pentru un lac sau un ghetar, se pune intrebarea daca se protejeaza doar obiectul in sine, sau intregul bazin hidrografic, raspunsul putand fi dat in functie de conditiile concrete existente pe teren.

La obiectivele biologice fixarea ariei de protejat este mult mai dificila deoarece trebuie sa se tina seama de mai multe elemente. In tarile cu suprafete mari, inca neafectate de om, cum ar fi partial padurile umede tropicale, o mare parte din Australia sau zonele polare, se poate concepe o arie protejata de orice intindere (parcurile nationale din Africa au peste un mil. ha iar in Arctica 70 mil. ha). Cu cat ne situam in tari cu o civilizatie mai avansata (cu exceptia SUA si Canada), spatiul este mult mai ocupat pentru interese socio-economice si este dificil a mai gasi un teritoriu care sa fie pus sub protectia legii cu scopul conservarii biodiversitatii sau a elementelor ei. De aceea, problema, mai ales pentru tarile europene, este de a gasi solutii la urmatoarele doua chestiuni :

care este suprafata minima sub care o specie sau comunitate biologica nu mai rezista si este supusa disparitiei ?

care este populatia minima care poate asigura durabilitatea comunitatii srespectiv, si care este spatiul ei vital ?

De raspunsul la aceste intrebari depinde suprafata pe care vrem sa o ocrotim.

1. Suprafata minima pentru specii

Inca nu s-a putut gasi, din pacate, expresia matematica prin care sa se determine valoarea minima vitala pentru un taxon, sub care sa fie pusa in pericol capacitatea sa de a se sustine durabil si de a se adapta conditiilor schimbatoare ale mediului. Au fost insa acumulate numeroase date concrete si stabilite valori pentru unele specii, mai ales animale, ceea ce ne permite sa facem cateva consideratii teoretice. Incepem cu doua exemple.

In Florida exista o specie de ghionoaie (Dendrocopos borealis) care foloseste pentru cuibarire trunchiurile cazute ale pinului de balta (Pinus palustris), care nu rezista insa decat daca concurentii sai, alte feluri de pini, sunt eliminati, ceea ce se intampla prin incendii periodice care le distrug semintele. Incendiile sunt favorizate de o specie de teposica (Aristida stricta). Asadar, supravietuirea pasarii depinde de incendiile periodice care au loc in zona. O data cu perfectionarea metodelor tehnice de a controla incendiile, intregul lant de procese s-a rupt si astazi pasarea este pe cale de disparitie. Acest exemplu ne arata cat de complicata este mentinerea unui taxon. Interventia acestui incendiu nu este insa singulara caci s-a constatat de catre Serviciul Parcurilor Nationale ale SUA, ca focul este necesar pentru mentinerea multor biocenoze, fapt pentru care s-a ajuns la concluzia ca incendiile spontane nu trebuie stinse, iar in lipsa celor spontane este necesara provocarea lor, cu tinerea sub control. De aici s-a ivit necesitatea mentinerea ecosistemelor intr-o arie mai mare.

Al doilea exemplu se refera la suprafata minima a unei paduri de fag pentru mentinerea intregului ecosistem. Dupa Soran et al. (1995), cativa fagi nu reprezinta o padure. Se pune problema, care sunt conditiile cantitative si calitative pentru existenta unei paduri de fagi si care este suprafata ei minima ? Pentru o astfel de padure este necesar sa existe un intreg complex de plante si animale caracteristice. Printre acestea, cerbul (Cervus elaphus) este un locuitor constant si definitoriu, dar s-a constatat ca el nu rezista decat intr-o padure de cel putin 5.000 ha. El este astfel un bioindicator a suprafetei minime ca unei paduri de fagi sa-i fie asigurata durabilitatea.

Exista numeroase aprecieri asupra suprafetelor minime pentru diversi taxoni, deduse din datele concrete de teren. Astfel, pentru plantele cu polenizare de catre insecte, se considera ca suprafata vitala a insectelor trebuie sa fie mai mare decat a plantelor pe care le polenizeaza. Pentru plantele periclitate, polenizate de bondari, albine sau fluturi, care necesita ocrotire, suprafata minima este de 2.000 ha.

Compiland informatiile provenind de la un numar considerabil de autori, Jedke (1994) prezinta un tabel cu suprafetele minime necesare unei specii de animal si habitatul specific, din care prezentam cateva date (Tab. 4).

Tabelul    4. Suprafata minima vitala pentru un animal, pentru cateva specii

(dupa Jedke, 1994)

Dupa cum se observa, cu cat un animal se afla pe o treapta mai inalta a piramidei trofice, cu atat este mai mare necesitatea de spatiu, indiferent de pozitia sa sistematica, dar conteaza si talia taxonului (vezi insectele) precum si posibilitatea motrice (vezi pasarile).

Daca este adevarat ca specia aflata in varful piramidei necesita cel mai mare spatiu, este evident ca toate celelalte apartinand aceleiasi retele aflate mai jos, au spatiul vital suficient. Se poate, ca atare, aprecia minimul vital dupa taxonul din varf, de obicei un predator. Exista insa obiectia ca daca este vorba de o pasare rapitoare, ea poate sa ia prada din areale mai indepartate, ceea ce inseamna ca arealul real de trai poate fi mai mic.

2. Populatia minima

Pentru conservarea unei specii nu conteaza numai suprafata pe care o are la dispozitie, ci si numarul de exemplare, adica populatia. Se pune asadar intrebarea, cat de mare trebuie sa fie o populatie pentru a putea supravietui durabil Problema are doua aspecte. Intai, sa fie destul de izolata pentru a pastra caracterele primare ce-i confera originalitatea si valoarea si, in al doilea rand, sa fie suficient de mare, nu numai pentru a rezista agresiunilor externe, dar si pentru a nu se degrada prin endogamie. S-a constatat ca pentru mamifere, daca toti indivizii ar participa in mod egal si in mod regulat la reproducere, sunt suficienti 50 indivizi. Dar si atunci, dupa 20-30 generatii, informatia genetica s-ar putea pierde ajungandu-se la procese degenerative. Dar, cum este putin probabil sa se mentina regularitatea imperecherii, numarul minim de perechi ar trebui sa fie de 150-200 indivizi. S-au facut chiar determinari mai precise ajungandu-se la urmatoarele valori minime necesare mentinerii populatiei (Tab. 5).

Tabelul 5. Numarul minim de perechi sau indivizi necesari pentru mentinerea populatiei

(dupa Soran, et al., 1995)

Pentru nevertebrate situatia este foarte diferita. Un studiu asupra greierului de camp (Gryllus campestris) a aratat o variatie extrem de mare, de la 600 la 60.000 indivizi, in functie de precipitatiile de vara. Numarul maxim este atins in anii foarte ploiosi, care apar tot la 10 ani, in verile normale umiditatea nefiind suficienta pentru mentinerea populatiei. La o suprafata minima de 1/2 m², necesara unui individ pentru perpetuarea speciei, sunt necesare minimum 3 ha.

In Tabelul 6 sunt prezentate (dupa Soran et al., 1995) : marimea optima a teritoriului pentru o specie, spatiul vital pentru un animal matur si numarul optim de indivizi reproducatori intr-o populatie, precum si pozitia sa in scara trofica. Desi cifrele difera fata de cele prezentate anterior, in mare ele indica valori similare.

Imbinand cei doi factori, suprafata si populatia minima, reiese un alt parametru, numarul minim de indivizi (sau perechi) pe km². De aceea, datele din tabelul 7 sunt mai complete caci indica suprafata de actiune a unei specii, densitatea populatiei pe ha, distanta pana la care se poate deplasa, suprafata necesara pentru circa 100 perechi si conditii speciale de ecosistem.

Tabelul 6. Marimea optima a teritoriului pentru o specie, respectiv spatiul vital per animal adult

(dupa Soran et al., 1995)

Tabelul 7    Parametrii importanti ai necesarului de suprafata a populatiilor catorva specii de animale.

(din Jedke,1994, dupa Hovestadt et al ,1994)

3. Suprafata necesara pentru protectia ecosistemelor

Punerea sub protectie a unei arii se poate face pentru o anumita specie (conform programelor Emerald sau Natura 2000) dar, de cele mai multe ori, sunt puse sub protectie ecosisteme, cu atat mai interesante si valoroase cu cat cuprind mai multe specii. Se ridica astfel problema raportului dintre suprafata si bogatia in specii. Doua exemple (fig. 5) pun clar in evidenta cresterea numarului de specii o data cu suprafata luata in considerare. Diagrama (a) se refera la ferigi si angiosperme, iar (b) la pasari clocitoare, din rezervatii situate in Anglia.

Raportul dintre suprafata (A) si numarul de specii (S) este prins intr-o functie exponentiala:

S = c · A^z

in care c si z sunt constante si care prin logaritmare poate fi scrisa:

log S = log c + z log A

din care rezulta exprimarea grafica liniara din figura (Fig.5). Cele doua constante c si z sunt interpretate biologic in felul urmator : c reprezinta o estimare a numarului de specii pe unitatea de suprafata, iar z arata cu cat creste numarul de specii odata cu cresterea suprafetei. Rezulta ca pentru o dublare a numarului de specii suprafata trebuie sa creasca cu 2^1/z. Deci pentru z = 0,2 suprafata trebuie sa creasca de 32 de ori, pentru z = 0,3 trebuie sa creasca de 10 ori, iar pentru z = 0,4 suprafata trebuie sa creasca de 5,7 ori. Relatia a fost verificata pentru mamiferele ce traiesc in muntii izolati din America de Nord, dar izolarea invocata ne duce la un alt cerc de probleme, acela al insularitatii unei biocenoze, adica evolutia sa intr-un spatiu oarecum izolat.

Fig. 5. Doua exemple de relatii specii/suprafata ocrotita.

a)      Date referitoare la plante superioare si ferigi din rezervatii din Yorkshire;

b)      Date referitoare la pasari clocitoare din Anglia.

Legenda: patrate - paduri; triunghiuri - insule in fata tarmului; puncte - celelate biotopuri.

Insularitatea

Teoria privind biogeografia insulelor arata ca exista un echilibru dinamic intre numarul de specii care pier si al celor imigrate. De asemenea, s-a constatat ca numarul speciilor imigrate scade cu distanta fata de alta insula care are un biotop similar, iar numarul speciilor disparute descreste cu cresterea suprafetei insulei considerate. Nu este mai putin adevarat, ca unii autori cred ca numarul imigrantilor creste cu marimea insulei, dupa cum si numarul speciilor disparute creste cu distanta, dar totusi, raportul dintre speciile disparute si cele aparute este supus unui echilibru dinamic.

Aceste relatii sunt prezentate in fig. 6 in care pe verticala este inscrisa rata de imigrare dar si de disparitie, iar pe orizontala numarul de specii. Pentru imigrare sunt prezentate curbele, pentru doua insule, apropiate si departate, iar pentru disparitie, suprafata insulelor, mare sau mica. La
intretaierea curbelor se afla valorile de echilibru, care asigura durabilitatea ecosistemelor. Se observa ca echilibrul notat cu S se afla la stanga (S₁) ceea ce inseamna numar mic de specii, la o imigrare redusa si o distanta mai mare, iar S₂, indica numar mai mare de specii la o rata de imigrare si distanta mica.

6. Modelul echilibrului dinamic pentru numarul de specii ce populeaza insule in functie de marimea si distanta dintre ele

(Uscher, Erz, 1994)

Teoria echilibrului dinamic al populatiilor a fost aplicata in problema protectiei naturii pentru a se stabili ce este mai eficient pentru a proteja mai bine biodiversitatea : protectia sa se realizeze pe mai multe arii mici, sau pe una singura, mare, de suprafata echivalenta. Dilema a capatat si un nume de cod, SLOSS (Single Large or Several Small), adica ,,una mare sau mai multe mici". Emil Racovita (1937) a fost impotriva rezervatiilor mici si multe, pledand in favoarea uneia singure, chiar daca suprafata ei este inferioara celor mici insumate. Datele concrete au aratat insa ca izolarea favorizeaza biodiversitatea, un exemplu fiind numarul de plante vasculare inregistrate in palcuri izolate de padure din Marea Britanie, fata de numarul, mai mic, dintr-o mare padure. De asemenea, studiul realizat asupra pasarilor cantatoare din 64 de insule din arhipelagul Cicladelor, pentru care s-a efectuat o simulare luandu-se cate 2, 3, 4, 5 insule, a dovedit acelasi lucru. Explicatia nu este usor de dat, dar se invoca, de cele mai multe ori, factorul diversitate, care pleaca de la urmatoarele considerente : o suprafata mare ofera un spatiu vital mai convenabil pentru un numar de specii care, traind mai distantat, se mentin genetic. Un spatiu mai mic ofera mai multe posibilitati de combinatii genetice, ceea ce face ca numarul variatiilor si apoi a speciilor sa fie mai mare.

Forma suprafetei

O alta problema ridicata de suprafata optima de ocrotit, este aceea a formei ei. In aceasta privinta exista opinii diferite (Simbelof, 1994). Unii autori considera ca forma ideala este cea circulara, bazandu-se pe asa-numita teorie a peninsulei, care pleaca de la constatarea ca intr-o peninsula numarul speciilor de animale este mai mic decat pe o suprafata echivalenta situata in mijlocul uscatului, si, totodata, scade cu departarea fata de baza ei. Explicatiile ar fi urmatoarele :

in varful peninsulei sunt mai putine biotopuri din cauza spatiului mai restrans si, ca atare. si numarul de specii este mai redus;

rata de disparitie este mai mare din cauza conditiilor de biotop mai nefavorabile, iar rata de imigrare mica din cauza spatiului mai redus avut la dispozitie.

In sprijinul unei forme cat mai rotunde vine si faptul ca o astfel de rezervatie poate fi mai usor imprejmuita, pazita si ca, in general, gospodarirea ei este mai putin costisitoare.

Alti autori au argumentat exact contrariul, ca o arie ocrotita alungita, dreptunghiulara, este favorabila, avand o mai mare biodiversitate, din urmatoarele motive:

o suprafata alungita (dar nu o peninsula) prezinta mai multe tipuri de habitate si deci o mai mare biodiversitate decat o arie rotunda, cu habitate mai uniforme din cauza asemanarii conditiilor de biotop;

o suprafata alungita ofera sanse sporite de imigrare, avand un perimetru mai mare, mai ales daca este situata transversal pe directia majora de migrare.

Forma ariei protejate este insa si o chestiune de scara. O arie alungita si ingusta ajunge ca la o dimensiune mica sa fie doar o fasie insuficienta pentru unele specii, si cu riscul de a fi perturbata puternic dinspre exterior. Cercetari efectuate asupra unor paduri din SUA au aratat ca, pentru a constitui un ecosistem stabil, o padure trebuie sa aiba o suprafata de minimum 3,8 ha. Daca ea este rotunda sau echilaterala, ea poate fi viabila, daca insa este alungita, depinde de largime ca ecosistemele sa poata rezista fata de agresiunile externe. Se pare insa ca pentru suprafete mari de protejat forma nu joaca un rol esential.

Valoarea taxonului

A stabili suprafata minima necesara pentru protejarea unui taxon (specie, ecosistem etc.) inseamna ca el ne intereseaza, ca ii acordam o valoare pe care vrem sa o mentinem. Daca nu ii acordam acea suprafata minima, inseamna ca taxonul nu ne intereseaza si valoarea lui scade drastic. Putem astfel sa raportam suprafata minima pentru un taxon la valoarea care i-o acordam ca sa vedem intre ce limite protectia este eficienta.

In fig.7 este reprezentat acest raport. Pe abscisa este inscrisa suprafata si pe ordonata valoarea atribuita taxonului de protejat. Daca luam o suprafata minima estimata a fi la A₀, odata cu cresterea interesului pentru taxonul ocrotit creste si suprafata, chiar abrupt (curba I). Din pacate nu a fost stabilit inca exact o valoare minima pentru a cunoaste suprafata A₀, asa ca o curba mai realista este II, cu o crestere mai putin abrupta, si in functie de care se poate stabili o suprafata minimala situata intre A₁ si A₂. In realitate este de presupus ca valoarea unui taxon creste treptat, conform numarului de criterii de selectare intrunite, in functie de care si suprafata creste treptat, conform curbei III. Este un raport realist, dar el ne arata ca, de fapt nu putem fixa in mod absolut o suprafata minimala in functie de criteriile de selectare intrunite.

(Dupa Usher, Erz, 1994)

Fig. 7. Relatia intre valoarea atribuita unui element protejat si suprafata de protectie. Explicatia curbelor in text.

Ca o concluzie privitoare la suprafata necesara pentru o protectie eficienta, prezentam clasificarea ariilor protejate, adaptata conditiilor europene propusa de Soran et al. (1995), in care sunt inscrise si caracteristicile principale si eficienta protectiei conferita de suprafetele respective (Tab. 8).

Tabelul 8. Clasificarea tipurilor de arii protejate din europa dupa marime, caracteristici si eficienta

(dupa Soran et. al. 1995)

4. Zonele tampon

In delimitarea unei zone protejate exista doua filosofii opuse. Se poate considera ca protectia este acordata pentru a izola o specie sau o biocenoza de aporturile externe biologice si pentru a-i conserva starea initiala, atat ca inventar de specii cat si ca functie ecologica. A doua posibilitate este aceea de a nu izola ecosistemul, in ideea ca fara un aport extern poate avea loc o degenerare a speciilor prin endogamie. In plus, daca dorim sa conservam biodiversitatea cu toate functiile ei, este necesar a-i lasa posibilitati de interferenta naturala, izolarea fiind de fapt o interventie a omului impotriva naturii.

Aceasta in ce priveste izolarea biologica. Dar problema se pune si in ce priveste factorii de biotop. Si ei pot fi lasati sa actioneze liber (de exemplu, o viitura ce aduce prejudicii ecosistemelor, dar care poate fi ingradita prin lucrari hidrotehnice), aceasta reprezentand insa o interventie umana ce elimina un proces natural cu care natura ,,era obisnuita". Alte actiuni umane depasesc insa conditiile naturale si ele sunt cele care trebuie eliminate. Este cazul poluarilor, mai ales a apelor de suprafata si subterane, a solului prin acoperire cu deseuri si alte produse ale civilizatiei (mai putin a aerului care nu poate fi ingradit), cat si prin actiunile sale directe (defrisari, chimizarea solului etc.)

Pentru a apara cat mai eficient o arie selectata spre a fi protejata, se creeza adesea in jurul ei o zona tampon. Ea este menita sa faca tranzitia intre nucleul de protejat si exteriorul, adica, sa fie o bariera fata de actiunile agresive asupra biotopului (diminuarea poluarii), sa determine descresterea activitatilor antropice pana la eliminarea lor totala in zona centrala, dar si pentru protectia impotriva influentelor biotice straine ecosistemelor de protejat (invazia de specii concurentiale, de varietati ce ar schimba genofondul original etc.).

Zona de tranzit intre doua ecosisteme poarta numele de ecoton si el are cateva trasaturi proprii. Avand in vedere ca aici se alatura ecosisteme diferite, bogatia in specii este mai mare, provenind din ambele parti, dar sunt prezente si forme specifice zonelor de tranzitie. Este, de exemplu, cazul alaturarii unei suprafete puternic antropizate, un ogor, si o zona complet neafectata de om, o padure. Se stie ca la liziera creste o flora specifica care nu este prezenta in padure, si cu atat mai putin in terenul agricol. Ecotonul este gandit la o scara de detaliu. Daca luam insa in considerare un intreg areal pe care vrem sa-l ocrotim, se pune problema daca este necesar si benefic a echivala zona tampon cu un ecoton.

Raspunsul depinde de motivul pentru care vrem sa cream o arie de protectie. Daca, de exemplu, intr-o mare faneata, care cuprinde o asociatie interesanta si valoroasa de elemente specifice (de exemplu mediteraneene sau eurasiatice) vrem sa protejam o portiune pentru conservarea acestor elemente, nu este necesara crearea unei zone tampon deoarece izolam o portiune dintr-un ansamblu omogen. Daca insa vrem sa protejam o asociatie iesita din comun, specii rare, endemite sau pe cale de disparitie, cu o aparitie insulara, izolarea se impune si crearea unei zone tampon este bine venita.

Pentru realizarea cat mai eficienta si deplina a conservarii, se preconizeaza crearea a trei zone inconjuratoare obiectului conservat (fig. 8).

prima este zona tampon propriu-zisa care are menirea de a diminua sau absorbi influentele externe;

urmeaza la exterior zona marginala care este destinata vizitatorilor sau pentru sejur de scurta durata sau de vacanta;

a treia este zona de filtru care are menirea de a impiedica extinderea industriei, a locuirii permanente si a cailor de comunicatie

Fig.8. Zonele de protectie descrescanda in jurul unui obiectiv ce necesita o protectie deosebita. 1. Zona de filtru; 2. Zona marginala; 3. Zona tampon; 4. Zona nucleu de ocrotit (din Jedke, 1994)

Pentru rezervatiile biosferei din cadrul programului MAB existenta unor zone tampon este o preconditie a fi declarata ca atare. In acest sens se preconizeaza : (1) in jurul unui nucleu de rezervatie absoluta se afla zona tampon, in care se incearca izolarea zonei centrale de influente externe prin interventie antropica si chiar cu remedii, daca este necesara apararea nucleului central ; (2) zona de tranzitie spre ariile externe antropice in care este posibila o locuire permanenta si o exploatare a resurselor regenerabile de catre populatia locala si cu metode traditionale ; (3) eventual o zona de regenerare, de refacere ecologica a unui teritoriu puternic deteriorat.

Problema care se pune este aceea a suprafetei pe care trebuie sa o ocupe zona tampon. Este greu de dat un raspuns standard deoarece suprafata depinde de scopul ocrotirii, de marimea zonei centrale si de natura teritoriului inconjurator. Ca regula generala, se poate spune ca zona tampon trebuie sa fie cu atat mai mare cu cat diferenta dintre ecosistemele din zona protejata si cele inconjuratoare este mai mare. Daca protectia se refera doar la un habitat redus (de exemplu, o mlastina, o turbarie, sau la malul unei ape, rau sau lac) zona tampon poate avea de la cativa zeci la cateva sute de metri latime. Dar, daca trebuie protejat ecosistemul acvatic dintr-un rau, zona tampon trebuie extinsa dincolo de posibilitatile de poluare a apei, mai ales cu nutrienti generatori de eutrofizare. La un parc national zona tampon poate sa aiba, de la cateva zeci, la cateva sute de kilometri.

A doua problema privind zonele tampon este de ordin legislativ si administrativ si anume, daca ea trebuie cuprinsa in ceea ce este fixat ca arie protejata, sau este in afara ei. Pentru rezervatiile biosferei, cel putin prima zona, cea de tampon, trebuie cuprinsa in actul legislativ, deoarece in cadrul ei nu sunt permise activitatile economico-sociale.

Pentru rezervatii ale biosferei acest lucru este obligatoriu, deoarece el este cerut de autoritatea internationala care confera aceasta calitate Dar este recomandabil, ca pentru fiecare arie protejata de dimensiune mai mare sa se creeze astfel de centuri de siguranta, prin actul juridic de statuare a rezervatiei, cu delimitare precisa teritoriala si cu fixarea functiilor permise.